Editace genomu – nadějná terapie pro DMD

Tři nezávislé výzkumné týmy v USA potvrdily, že editace genomu pomocí  nedávno vyvinuté metody -CRISPR, by mohly být použity k opravě genetických změn, které způsobují DMD. Výzkumné testy provedené za myších způsobily velké vzrušení ve vědecké komunitě a výsledky studií byly zveřejněny v prestižním časopise Science.

Co je vlastně editace genomu?

Editace Genomu používá tzv.  „molekulární nůžky“, k tomu aby provedla cílené a přesné změny přímo v DNA.

Co výzkum přinesl?

Ve všech třech studiích byl CRISPR použit k odstranění vadného místa v dystrofinovém genu – konkrétně delece exonu 23, který bránil tvorbě dystrofinu. Tyto „molekulární nůžky“,  se dostaly za pomocí neškodných adenovirů (AAV) přímo do krevního oběhu. Úrovně vyrobeného dystrofinu ve svalech byly relativně nízké ve všech třech studiích. I přesto svaly vypadaly zdravěji pod mikroskopem a dosahovaly lepšího výkonu než u neléčených myší. Výroba dystrofinu byla detekována vedle kosterního svalstva  i v srdci a dýchacích svalech.

Jak se CRISPR liší od exon skipping terapie?

Exon skipping funguje na úrovni RNA. RNA se nenachází v buněčném jádře, pouze v cytoplazmě, proto je u tohoto druhu terapie nutná kontinuální a opakovaná léčba. Naproti tomu editace genomu pracuje na úrovni DNA – hlavní kopii našeho genetického „ make-upu“. Proto změna genetické instrukce je trvalá. Dokonce v případě kmenových svalových buněk je možné množení buněk s opravenou genetickou informací. Z tohoto pohledu se CRISPR jeví jako jednorázová terapie.

Kdo by mohl mít prospěch z této terapie?

Tato technologie by mohla potenciálně pomoci velkému množství pacientů s celou řadou genetických onemocnění. Konkrétně u DMD, by tato metoda mohla pomoci více než 80 % chlapců a dívek. U delečních mutací – odstranění exonu vedle mutace tak, aby čtení genetického kódu nebylo přerušeno, dále k odstranění exonů, které obsahují nonsense mutace.
To je možné pouze proto, že dystrofinový gen je tak velký, a tělo je schopno proteiny vyrábět přiměřeně dobře i pokud chybí některé jeho části – zejména ty ve středu genu. Jedná se mírnější formu svalové dystrofie – Becker.
Genové nůžky by také mohly pomoci pacientům s duplicitními exony odstraněním nadbytečné části genu. Oprava mutací na začátku a na konci genu by byla obtížná a spočívala by v nahrazení chybějících kusů genetického kódu. To je teoreticky možné, ale s pomocí CRISPRu mnohem komplikovanější a ne příliš efektivní. Možná, že jednoho dne v budoucnu bude možné i toto.
Jiný výzkum publikovaný v uplynulém měsíci v Kanadě ukázal, že  CRISPR by mohl být také použit ke zvýšení množství bílkoviny zvané utrofin, který může být schopen kompenzovat nedostatek dystrofinu v DMD. Tato metoda by byla použitelná pro všechny pacienty s DMD.
Bohužel, výzkum těchto metod je pouze v počátcích a dosud nebyl testován u lidí. Je třeba počítat s možnou imunitní reakcí na virus a tedy možné vedlejší účinky. Náročná práce čeká výzkumníky s optimalizací typu viru jako nositele molekulárních nůžek. Diskutabilní je i otázka nízké hladiny vyprodukovaného dystrofinu v tělech zvířat při testech.
http://www.duchennefoundation.org.au/newsroom/research-news/genome-editing-shows-promise-duchenne-therapy/

Sdílet: